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激发剂对粉煤灰活性,一种复合型粉煤灰激发剂及其制备方法和使用方法与流程

更新时间:2020-10-30 18:07

本发明涉及一种复合型粉煤灰激发剂及其制备方法和使用方法,属于水泥外加剂领域。

背景技术:

目前国内外关于提高粉煤灰活性的措施有很多种,归纳起来有机械活化、化学活化、物理活化等,国内综合利用粉煤灰的趋势是注重排出粉煤灰直接应用,并力求在高掺量的基础上不影响水泥的其他性能,这样就会降低混凝土成本,具有很好的经济和社会效益。

粉煤灰是一种具有潜在活性的活性灰质粉末,其化学成分以SiO2、Al2O3、及其他金属氧化物为主。其研究表明粉煤灰的活性不仅低于成分相近的火山灰质粉末材料,而且更低于矿渣的水化活性。粉煤灰激发剂是能够激发粉煤灰水泥中粉煤灰早期活性的物质,其加入量不超过1%,在倡导环保绿色的今天,解决我国大量工业废渣粉煤灰的利用问题具有很好的社会意义。

盐石膏是制海盐工业废渣,其主要成分是CaSO4▪2H2O。除全国三大盐场外,沿海中小型盐场不计其数。我国海盐占盐产量的90%,每年能生产250-500万吨左右的盐石膏,每年排放的大量盐石膏或者倾倒在陆地的沟壑、或者堆积在海边任其自然消融,严重污染土地和海洋,破坏生态环境同时还给盐场扩建带来困难,盐石膏产自海水,杂质含量相对较少这为盐石膏再利用提供了很好的便利。

技术实现要素:

本发明旨在提供一种复合型粉煤灰激发剂,该产品能够有效地激发粉煤灰潜在活性,增加粉煤灰掺入量,减少混凝土中水泥用量,利用制盐工业废弃物石膏来制作激发效果好的复合激发剂,提高混凝土制品行业经济和社会效益,并能实现节能减排。

本发明还提供了该复合型粉煤灰激发剂的制备方法和使用方法。

本发明提供了一种复合型粉煤灰激发剂,由以下重量百分比的原料复配而成:

盐石膏:65-70%,

氢氧化钾:15-25%,

高分子聚羧酸盐:10-15%。

所述的复合型粉煤灰激发剂中,盐石膏为摊晒晾干或烘干后放入球磨机中粉碎成粒径为100-180目的粉末。

所述的复合型粉煤灰激发剂中,氢氧化钾为工业级化工原料;高分子聚羧酸盐为粉状,粒径为0.05-1毫米。

所述的复合型粉煤灰激发剂中,高分子聚羧酸盐为分子量为9000-14000的干燥粉状聚羧酸盐。

本发明提供了上述复合型粉煤灰激发剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)先将盐石膏摊晒晾干或烘干,放入球磨机中粉碎成粒径为100-180目的粉末;

(2)将盐石膏颗粒加入混料机中,然后加入工业级氢氧化钾,搅拌90~120秒;

(3)再加入粉状高分子羧酸盐后搅拌30~50秒,最后计量装袋包装后即得到产品。

本发明提供了上述复合型粉煤灰激发剂的使用方法,混凝土生产过程中增加粉煤灰用量的同时,加入复合型粉煤灰激发剂,这样会减少混凝土中水泥用量的同时还不会影响混凝土整体性能。具体的方法为:使用激发剂时,粉煤灰与激发剂的质量比为100:1~2,减少混凝土中水泥用量的同时还不会影响混凝土整体性能,1d、3d混凝土抗压强度提升6-8MPa、28天混凝土抗压强度提升10-15MPa。

本发明的有益效果:

(1)本产品能够大幅度的激发各种等级粉煤灰的活性,提升粉煤灰在混凝土中的性能,降低混凝土中水泥用量达10%的同时,1d、3d混凝土抗压强度提升6-8MPa、28天混凝土抗压强度提升10-15MPa。

(2)本产品对水泥和混凝土无不良影响。

(3)本产品为复配激发剂,制作工艺简单,在混凝土使用过程中能够很好的节约水泥用量,水泥等级不变的情况下大幅度提高粉煤灰掺量。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明,但不局限于以下实施例。

实施例1

取盐石膏摊晒晾干后放入球磨机中粉碎成粒径为100目的粉末,选取质量百分比(下同)为65%的盐石膏、25%的氢氧化钾和10%高分子粉状聚羧酸盐(粒径为0.05-1毫米),按照先将65%盐石膏加入混料机中再将25%氢氧化钾加入最后加入10%高分子粉状聚羧酸盐后,混合搅拌均匀后,计量装袋包装后即得到产品。

实施例2

取盐石膏摊晒晾干后放入球磨机中粉碎成粒径为100目的粉末,选取70%的盐石膏、15%的氢氧化钾和15%高分子粉状聚羧酸盐,按照先将70%盐石膏加入混料机中再将15%氢氧化钾加入最后加入15%高分子粉状聚羧酸盐后,混合搅拌均匀后,计量装袋包装后即得到产品。

实施例3

取盐石膏摊晒晾干后放入球磨机中粉碎成粒径为120目的粉末,选取65%的盐石膏、25%的氢氧化钾和10%高分子粉状聚羧酸盐,按照先将65%盐石膏加入混料机中再将25%氢氧化钾加入最后加入10%高分子粉状聚羧酸盐后,混合搅拌均匀后,计量装袋包装后即得到产品。

实施例4

取盐石膏摊晒晾干后放入球磨机中粉碎成粒径为150目的粉末,选取70%的盐石膏、15%的氢氧化钾和15%高分子粉状聚羧酸盐,按照先将70%盐石膏加入混料机中再将15%氢氧化钾加入最后加入15%高分子粉状聚羧酸盐后,混合搅拌均匀后,计量装袋包装后即得到产品。

实施例5

取盐石膏摊晒晾干后放入球磨机中粉碎成粒径为150目的粉末,选取65%的盐石膏、25%的氢氧化钾和10%高分子粉状聚羧酸盐,按照先将65%盐石膏加入混料机中再将25%氢氧化钾加入最后加入10%高分子粉状聚羧酸盐后,混合搅拌均匀后,计量装袋包装后即得到产品。

实施例6

取盐石膏摊晒晾干后放入球磨机中粉碎成粒径为150目的粉末,选取70%的盐石膏、20%的氢氧化钾和10%高分子粉状聚羧酸盐,按照先将70%盐石膏加入混料机中再将20%氢氧化钾加入最后加入10%高分子粉状聚羧酸盐后,混合搅拌均匀后,计量装袋包装后即得到产品。

采用实施例1所得复合激发剂用于高掺粉煤灰混凝土,其混凝土原料配比见表1(kg/m3)。

试验选取海螺P.O42.5水泥,Ⅱ级粉煤灰,细度模数2.5的中砂,碎石粒径5~31.5mm,激发剂掺量为粉煤灰用量的1.5%。

表1

序号0的例子是指基准例。

表1中减水剂的比例是针对胶凝材料的百分比。

本激发剂用于掺粉煤灰混凝土中,其技术性能指标:抗压强度比(GB8076-2008《混凝土外加剂》)、混凝土扩展度(GBT50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》)实测结果见表2。

表2

序号0的例子是指基准例。该例得出的抗压强度为基准强度,序号为1~6的实施例是以该例为基准得出抗压强度比的。

表2中抗压强度比参照GB8076-2008《混凝土外加剂》的要求进行测试,根据GB8076-2008《混凝土外加剂》,受检混凝土的抗压强度比的标准值为:3d,不小于160%;28d,不小于140%。

从表2中可以看出不加复合激发剂时混凝土3d、28d抗压强度和扩展度随着粉煤灰的的增加而减少,从表2第4组的试验数据中可以看出3d、28d的的抗压强度和扩展度均已经超过了第三组正常情况下复合激发剂的数据,甚至第四组数据已经超过了第二组(加90kg/m3)各项数据值,可见复合激发剂在高掺粉煤灰里面起到的作用非常显著,并且加复合激发剂后所检测项目均已经超过了GB8076-2008《混凝土外加剂》中对强度比的数据要求。

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